(57)【要約】【課題】絶縁基板上の一対の電極間に形成された抵抗被膜からなる抵抗素子の抵抗値調整を、抵抗被膜の初期抵抗値が設計値より高い場合と低い場合の両方の抵抗値調整が可能な抵抗素子及び抵抗値調整方法を提供することを目的とする。【解決手段】絶縁基板１１上に一対の電極２１と、一対の電極２１間に抵抗被膜３１が形成されており、一対の電極２１間に形成された抵抗被膜３１は、抵抗値減少調整領域３０ａと抵抗値増加調整領域３０ｂとに区分されており、前記抵抗値減少調整領域３０ａには、抵抗値調整用電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄが形成された抵抗素子である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に設けられた一対の電極と、一対の電極間に形成された抵抗被膜からなる抵抗素子であって、前記一対の電極間に形成された抵抗被膜は抵抗値減少調整領域と抵抗値増加調整領域とに区分されており、前記抵抗値減少調整領域には、少なくとも１つの抵抗値調整用電極が形成されていることを特徴とする抵抗素子。
【請求項２】
請求項１記載の抵抗素子の抵抗値調整方法において、
前記抵抗値減少調整領域の前記抵抗値調整用電極同士、または抵抗値調整用電極と一対の電極のいずれかを導体層で接続することにより抵抗値を減少調整することを特徴とする抵抗素子の抵抗値調整方法。
【請求項３】
前記導体層が導電性ペーストで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の抵抗素子の抵抗値調整方法。
【請求項４】
前記導体層を、導電性ペーストをスクリーン印刷にて形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抵抗素子の抵抗値調整方法。
【請求項５】
前記導体層を、導電性ペーストをディスペンサーにて形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抵抗素子の抵抗値調整方法。
【請求項６】
前記導体層を、導電性ペーストをインクジェット法にて形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抵抗素子の抵抗値調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基板上の厚膜抵抗体、チップ抵抗器、多連抵抗器等の抵抗被膜からなる抵抗素子及び抵抗素子の抵抗値調整方法に関し、より具体的には、抵抗被膜の抵抗値が設計値よりも高い場合の抵抗値減少調整領域と抵抗値が設計値よりも低い場合の抵抗値増加調整領域とを具備する抵抗素子及び抵抗素子の抵抗値調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化に伴う抵抗素子の高精度な調整方法として、厚膜抵抗素子のレーザートリミング加工が行われている。レーザートリミング加工は通常、前記抵抗素子の抵抗値又は直流電圧をリアルタイムに測定しながらこれらの抵抗体のレーザートリミングを行う、トラッキングトリミングという方法で実施される。
【０００３】
従来からの抵抗素子のレーザートリミング方法として、図９〜図１１に示すものがある。図９〜図１１において、３１は抵抗被膜、２１は電極、１１は絶縁基板であり、５１ｂ〜５１ｅは抵抗被膜３１の抵抗値を調節する為にトリミングにより設けられたトリミング溝である。このうち抵抗被膜３１は、スクリーン印刷等により絶縁基板１１上に設けた一対の電極２１間にまたがる状態で形成されている。また、抵抗値を調整する為のトリミング溝５１ｂ〜５１ｅのうち、トリミング溝５１ｂは図９に示すように抵抗被膜３１の一方の端部より直角に１本形成される。
図１０ではトリミング溝５１ｃで抵抗値を大まかに調整した後、トリミング溝５１ｄを形成して抵抗値を微調整するという、２段階にトリミングを行う例を示す。
また、図１１に示すように、抵抗被膜３１の一方の端部より直角に形成した後、中間部で直角に折れて略Ｌ字状のトリミング溝５１ｅとすることも提案されている。
【０００４】
最近では様々なレーザートリミング方法が提案されており、それ以外にも複数の略Ｕ字状のトリミングを順次行う方法（例えば、特許文献１参照）が、また、略Ｃ字状のトリミングにおいて抵抗値の調整幅に応じてトリミング溝の湾曲度を変える方法（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。
さらに、略Ｌ字状のトリミングを複数回行い、トリミング溝の位置関係により抵抗値の調整精度を向上させる方法も提案されている（例えば、特許文献３、４及び５参照）。
【０００５】
それ以外にもトリミング溝を独自の形状にすることにより、トリミング溝の屈曲箇所の電流密度の上昇を抑制してリーク放電を防ぎ、素子の耐電圧を向上させる方法も提案されている（例えば、特許文献６及び７参照）。
【特許文献１】特開平９−９７７０７号公報
【特許文献２】特開２００１−１１０６１４号公報
【特許文献３】特開２００３−３１４０５号公報
【特許文献４】特開平８−２８８１１１号公報
【特許文献５】特開平８−２２７８０６号公報
【特許文献６】特開２００１−１１８７０９号公報
【特許文献７】特開平１１−４０４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来のレーザートリミング加工による抵抗値の調整方法には以下のような問題があった。
レーザートリミング加工では通常、厚膜抵抗体にレーザーを照射して厚膜抵抗体の一部を焼失、除去して有効幅が狭くなるようなトリミング溝を形成して抵抗値の調整を行う。つまり、抵抗値の調整が抵抗値を増加させる方向でのみ可能であり、抵抗値が設計値よりも高くなってしまった素子については調整が不可能である。
【０００７】
通常、スクリーン印刷等で形成される厚膜抵抗体の初期抵抗値は、レーザートリミング加工により抵抗値を調整される場合においては設計値よりも低くなるように設定される。しかしながら、厚膜抵抗体の初期抵抗値は形成されるプロセス精度に応じたバラツキを有しており、そのバラツキが予想よりも大きくなった場合は設計値よりも抵抗値が大きくなるものが出てくる。これらの抵抗被膜はレーザートリミング加工が不可能であり、不良品として扱われ、収率を低下させることになり大きな問題となっていた。
【０００８】
これら不良品は、絶縁基板上にスクリーン印刷で直接抵抗被膜を印刷形成するような厚膜抵抗体においては電極の厚さ、抵抗体のサイズ、印刷するペーストの種類によって印刷精度が異なることから、ある一定量以下に減らすことが非常に困難な状況となっている。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、絶縁基板上の一対の電極間に形成された抵抗被膜からなる抵抗素子の抵抗値調整を、抵抗被膜の初期抵抗値が設計値より高い場合と低い場合の両方の抵抗値調整が可能な抵抗素子及び抵抗値調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず、請求項１においては、絶縁基板上に設けられた一対の電極と、一対の電極間に形成された抵抗被膜からなる抵抗素子であって、前記一対の電極間に形成された抵抗被膜は抵抗値減少調整領域と抵抗値増加調整領域とに区分されており、前記抵抗値減少調整領域には、少なくとも１つの抵抗値調整用電極が形成されていることを特徴とする抵抗素子としたものである。
【００１１】
また、請求項２においては、請求項１記載の抵抗素子の抵抗値調整方法において、
前記抵抗値減少調整領域の前記抵抗値調整用電極同士、または抵抗値調整用電極と一対の電極のいずれかを導体層で接続することにより抵抗値を減少調整することを特徴とする抵抗素子の抵抗値調整方法としたものである。
【００１２】
また、請求項３においては、前記導体層が導電性ペーストで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の抵抗素子の抵抗値調整方法としたものである。
【００１３】
また、請求項４においては、前記導体層を、導電性ペーストをスクリーン印刷にて形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抵抗素子の抵抗値調整方法としたものである。
【００１４】
また、請求項５においては、前記導体層を、導電性ペーストをディスペンサーにて形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抵抗素子の抵抗値調整方法としたものである。
【００１５】
さらにまた、請求項６においては、前記導体層を、導電性ペーストをインクジェット法にて形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抵抗素子の抵抗値調整方法としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の抵抗素子は、一対の電極間に抵抗値減少調整領域と抵抗値増加調整領域とを具備しているため、これまで不良品とされてきた初期抵抗値が設計値よりも大きくなった抵抗素子は、抵抗値減少調整領域を本発明の抵抗素子の抵抗値調整方法を適用することにより、抵抗素子の抵抗値を設計値に調整することができる。
また、初期抵抗値が設計値よりも低くなった抵抗素子は、抵抗値増加調整領域をトリミング加工することで、抵抗素子の抵抗値を設計値に調整することができ、抵抗素子の歩留まりを飛躍的に向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
図１（ａ）は本発明の抵抗素子の一実施例を示す模式平面図で、図１（ｂ）は、（ａ）の模式平面図をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。
請求項１に係る本発明の抵抗素子１００は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、絶縁基板１１上に一対の電極２１と、一対の電極２１間に抵抗被膜３１が形成されており、一対の電極２１間に形成された抵抗被膜３１は、抵抗値減少調整領域３０ａと抵抗値増加調整領域３０ｂとに区分されており、前記抵抗値減少調整領域３０ａには、抵抗値調整用電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄが形成されたものである。
このような構成の抵抗素子にすることにより、抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも高い場合、抵抗被膜３１の抵抗値減少調整領域３０ａを本発明の抵抗値調整法にて抵抗値を減少させる。また、抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも低い場合、抵抗値増加調整領域３０ｂを公知のトリミング法にてトリミングして抵抗値を増加させることにより、抵抗被膜３１の抵抗値の増、減調整が個々にできるため、抵抗素子の歩留まりを飛躍的に向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項２に係る本発明の抵抗素子の抵抗値調整方法は、抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも高い場合、抵抗被膜３１の抵抗値減少調整領域３０ａに設けられた抵抗値調整用電極２２同士、または抵抗値調整用電極２２と一対の電極２１のいずれかを導体層４１で接続することにより抵抗値を減少調整するものである。
また、抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも低い場合、抵抗値増加調整領域３０ｂを公知のトリミング法にてトリミングして抵抗値を減少調整するものである。
【００１９】
具体的には、抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも高い場合、図２に示すように、抵抗値減少調整領域３０ａの抵抗値調整用電極２２ａと抵抗値調整用電極２２ｂと電極２１とを導電性ペーストからなる導体層４１で接続することにより抵抗被膜３１の抵抗値を減少調整する。
ここで、抵抗被膜３１の抵抗値の減少調整幅は、抵抗値調整用電極同士、または電極２１とを導体層４１で接続することによって変えることができるが、抵抗値調整用電極の長さＬ及びピッチＰを変えることによっても可能である。
【００２０】
導体層４１の形成には金、銀、銅、ニッケル、パラジウム等の金属微粒子をバインダー樹脂と溶媒に分散して調製した導電性ペーストが使用される。中でも、導電性に優れ材料コストも比較的安い銀ペーストが特に好ましい。
【００２１】
また、最近では通常の導電性ペーストに分散される金属微粒子のサイズを更に小さくした、金属ナノ粒子を溶媒中に分散した金属ナノペーストが開発されている。
この金属ナノペーストは分散された金属ナノ粒子の平均粒子径が数ｎｍ〜数十ｎｍと小さく、導体層を形成する際の微細な形状調整に対して有利である他、金属の融点よりも格段に低い温度（銀であれば約２００℃）で焼成することで金属ナノ粒子同士が焼結し、非常に高い導電性を発現することから好ましい。
【００２２】
導電性ペーストに用いるバインダー樹脂して、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、キシレン樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂選定した場合はスポットヒーター等の加熱処理により導体層を形成することができる。
また、エポキシ樹脂のアクリル酸エステルや、不飽和カルボン酸エステルに光重合開始剤を加えた感光性樹脂を選定した場合は紫外線硬化により導体層を形成することができる。
【００２３】
導体層４１の形成方法としては、導電性ペーストをメタルマスク、或いは通常のスクリーン版を用いたスクリーン印刷にてパターン印刷し、加熱処理もしくは紫外線硬化により被膜硬化して、所定の導体パターンを形成する。
【００２４】
また、他の導体層４１の形成方法としては、導電性ペーストをディスペンサーにてパターン塗布し、加熱処理もしくは紫外線硬化により被膜硬化して、所定の導体パターンを形成する。
ディスペンサーで導電性ペーストをパターン塗布する方法は、基板ごとに異なる抵抗被膜を簡単に形成できることから好ましい。
【００２５】
また、他の導体層４１の形成方法としては、金属ナノペーストからなる導電性ペーストをインクジェット装置にて微細な液滴として噴射、塗布する方法がある。
この方法によれば、噴射する金属ナノペーストの金属粒子径が数ｎｍ〜数十ｎｍと小さく、超微細パターンの形成が可能となるばかりか、抵抗値調整部分の位置設定がデータ上で行えるので生産効率が良い。また、調整部分のアライメントに関してもアライメントマークを基準に高精度で行えることから特に好ましい。
【００２６】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも低い場合、図３に示すように、抵抗値増加調整領域３０ｂの抵抗被膜３１をレーザートリミング等のトリミング加工によりトリミング溝を入れることにより、抵抗被膜３１の抵抗値を増加調整する。
上記したように、本発明の抵抗素子の抵抗値調整方法を適用することにより、抵抗被膜３１の抵抗値の減少調整、増加調整を効率よく行うことができ、抵抗素子の歩留まりを飛躍的に向上させることが可能となる。
【実施例１】
【００２７】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも高い場合の事例で、導電ペーストをスクリーン印刷し、加熱硬化して、抵抗値減少調整領域３０ａの電極２１と抵抗値調整用電極２２ａとの間に導体層４１ａを形成し、抵抗値調整用電極２２ａと電極２１とを接続して抵抗被膜３１の抵抗値を減少調整し、抵抗素子１００ａを作製した（図４参照）。
【実施例２】
【００２８】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも高い場合の事例で、導電ペーストをディスペンサーにてパターン塗布し、加熱硬化して、抵抗値減少調整領域３０ａの電極２１と抵抗値調整用電極２２ａと抵抗値調整用電極２２ｂとの間に導体層４１ｂを形成し、抵抗値調整用電極２２ａと抵抗値調整用電極２２ｂと電極２１とを導体層４１ｂにて接続して抵抗被膜３１の抵抗値を減少調整し、抵抗素子１００ｂを作製した（図５参照）。
【実施例３】
【００２９】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも高い場合の事例で、金属ナノペーストからな
る導電性ペーストをインクジェット装置にてパターン塗布し、加熱硬化して、抵抗値減少調整領域３０ａの抵抗値調整用電極２２ｂと抵抗値調整用電極２２ｃと抵抗値調整用電極２２ｄとの間に導体層４１ｃを形成し、抵抗値調整用電極２２ｂと抵抗値調整用電極２２ｃと抵抗値調整用電極２２ｄとを導体層４１ｃにて接続して抵抗被膜３１の抵抗値を減少調整し、抵抗素子１００ｃを作製した（図６参照）。
【実施例４】
【００３０】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも高い場合の事例で、導電ペーストをディスペンサーにてパターン塗布し、加熱硬化して、抵抗値減少調整領域３０ａの抵抗値調整用電極２２ｃと抵抗値調整用電極２２ｄとの間に導体層４１ｄを形成し、抵抗値調整用電極２２ｃと抵抗値調整用電極２２ｄとを導体層４１ｄにて接続して抵抗被膜３１の抵抗値を減少調整し、抵抗素子１００ｄを作製した（図７参照）。
【実施例５】
【００３１】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも高い場合の事例で、最初、導体層４１ｃにて抵抗被膜３１の抵抗値の減少調整を行ったが、設定値よりも低くなりすぎたため、再度、抵抗値増加調整領域３０ｂにて抵抗値の増加調整を行った事例である。
まず、金属ナノペーストからなる導電性ペーストをインクジェット装置にてパターン塗布し、加熱硬化して、抵抗値減少調整領域３０ａの抵抗値調整用電極２２ｂと抵抗値調整用電極２２ｃと抵抗値調整用電極２２ｄとの間に導体層４１ｃを形成し、抵抗値調整用電極２２ｂと抵抗値調整用電極２２ｃと抵抗値調整用電極２２ｄとを導体層４１ｃにて接続して抵抗被膜３１の抵抗値を減少調整した結果抵抗被膜３１の抵抗値が設定値よりも低くなった。
さらに、抵抗値増加調整領域３０ｂの抵抗被膜３１をレーザートリミングにてトリミング加工して、トリミング溝５１ａを形成し、抵抗値の増加調整を行い、抵抗素子１００ｅを作製した（図８参照）。
【実施例６】
【００３２】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも低い場合の事例で、抵抗値増加調整領域３０ｂの抵抗被膜３１をレーザートリミングにてトリミング加工して、トリミング溝５１ｂを形成し、抵抗値の増加調整を行い、抵抗素子１００ｆを作製した（図９参照）。
【実施例７】
【００３３】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも低い場合の事例で、抵抗値増加調整領域３０ｂの抵抗被膜３１をレーザートリミングにてトリミング加工して、トリミング溝５１ｃ及び５１ｄを形成し、抵抗値の増加調整を行い、抵抗素子１００ｇを作製した（図１０参照）。
【実施例８】
【００３４】
抵抗被膜３１の初期抵抗値が設計値よりも低い場合の事例で、抵抗値増加調整領域３０ｂの抵抗被膜３１をレーザートリミングにてトリミング加工して、トリミング溝５１ｅを形成し、抵抗値の増加調整を行い、抵抗素子１００ｈを作製した（図１１参照）。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）は、本発明の抵抗素子の一実施例を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した抵抗素子１００の模式構成断面図である。
【図２】本発明の抵抗素子の抵抗値減少調整の一例を示す模式平面図である。
【図３】本発明の抵抗素子の抵抗値増加調整の一例を示す模式平面図である。
【図４】本発明の抵抗素子の抵抗値減少調整の一実施例を示す模式平面図である。
【図５】本発明の抵抗素子の抵抗値減少調整の一実施例を示す模式平面図である。
【図６】本発明の抵抗素子の抵抗値減少調整の一実施例を示す模式平面図である。
【図７】本発明の抵抗素子の抵抗値減少調整の一実施例を示す模式平面図である。
【図８】本発明の抵抗素子の抵抗値減少調整及び抵抗値増加調整の一実施例を示す模式平面図である。
【図９】本発明の抵抗素子の抵抗値増加調整の一実施例を示す模式平面図である。
【図１０】本発明の抵抗素子の抵抗値増加調整の一実施例を示す模式平面図である。
【図１１】本発明の抵抗素子の抵抗値増加調整の一実施例を示す模式平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１……絶縁基材
２１……電極
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ……抵抗値調整用電極
３０ａ……抵抗値減少調整領域
３０ｂ……抵抗値増加調整領域
３１……抵抗被膜
４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ……導体層
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ……トリミング溝
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ、１００ｈ……抵抗素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006344870.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006344870.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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